Ремонт электроизмерительных приборов электромагнитной системы

Михайлов П.А. Нестеров В.И. Ремонт электроизмерительных приборов

Михайлов П.А. Нестеров В.И. Ремонт электроизмерительных приборов

Предисловие

Директивы XIX съезда партии по пятилетнему плану развития СССР предусматривают рост выработки электрической энергии за пятилетие примерно на 80%. Это позволит повысить уровень электрификации промышленности при широком развитии автоматизации производственных процессов и дальнейшем внедрении новых методов электронагрева и электролиза, расширить применение электроэнергии в сельском хозяйстве, провести дальнейшую электрификацию железных дорог и увеличить отпуск электроэнергии для бытовых нужд.¶

В связи с ростом электрификации значительно увеличится использование электроизмерительных приборов, наличие которых является необходимым условием эксплуатации любой электрической установки. А это, в свою очередь, придает особенно важное значение вопросам ремонта электроизмерительных приборов, вопросам устранения неполадок в них и восстановления приборов, выходящих из строя по тем или иным причинам.¶

Авторы книги поставили перед собой задачу составить описание ремонта электроизмерительных приборов в таком изложении, чтобы книга могла явиться практическим пособием для квалифицированных рабочих-механиков, выполняющих ремонт приборов.¶

В книге рассмотрены магнитоэлектрические, электромагнитные и электродинамические приборы классов 2,5–1,5–1,0 и 0,5–0,2, как наиболее часто встречающиеся в практике.¶

Описание ремонтных работ излагается применительно к такой организации ремонта, при которой все операции, как механические, так и по регулировке электрической части, выполняются одним работником. В функции такого работника не входят столярные работы, окраска, остекление и черчение шкалы.¶

Источник

Шабалин С.А. Ремонт электроизмерительных приборов

Шабалин С.А. Ремонт электроизмерительных приборов

От автора

Электричество – это совокупность явлений, связанных с существованием, движением и взаимодействием электрических зарядов в электромагнитном поле. Учение об электричестве – один из основных разделов физики. Развитие этоrо учения стало возможным только благодаря электрическим измерениям.¶

29 марта 1745 г. соратник М.В. Ломоносова Георг Вильгельм Рихман продемонстрировал собранию Петербургской академии наук первый в мире электроизмерительный прибор – электрометр Рихмана. М.В. Ломоносов в своем приборе «максимальной електрической силы» впервые применил пружину для создания противодействующего момента. В 1859 г. русский ученый Ф.У. Эпинус открыл явление термоэлектричества, что стало основой для создания термоэлектрических приборов. Большой толчок развиrюо электроизмерений дали открытия академика Э.Х. Ленца (1804-1865 гг.) – закон выделения тепла электрическим током в важнейшие положения теории электромагнитной индукции. Создатель техники трехфазного тока русский инженер-электрик М.О. Доливо-Добровольский (1862-1919 гг.) впервые предложил приборы переменного тока: электромагнитные приборы с втягивающимся сердечником, ферродинамические и индукционные приборы. Изобретатель электрического двигателя, гальванопластики, телеграфных аппаратов, первого электрохода академик Б.С. Якоби (1801-1874 rr.) был создателем и ряда приборов для измерения сопротивления электрическому току, которые он называл «вольтаrометрами».¶

По инициативе Д.И. Менделеева (1834-1907 гг.) на рубеже ХХ века в Главной палате мер и весов в Петербурге создается отделение поверки электроизмерительных приборов.¶

Мощный толчок развитию отечественного электроприборостроения дал Ленинградский план ГОЭЛРО. В настоящее время обеспечиваются измерения около 80 электрических величин с помощью электроизмерительных приборов (ЭИП) более чем 2500 типов.¶

Рациональное использование электроэнергии, вырабатываемой различными электростанциями, требует объективной оценки электрических явлений, достоверных соотношений между электрическими величинами, а следовательно, измерений электрических величин с помощью ЭИП.¶

Источник

Электроизмерительные приборы и их классификация. Классификация электроизмерительных приборов. Системы измерительных приборов.

Измерение — это процесс определения физической величины с помощью технических средств.

Мера — это средство измерения физической величины заданного размера.

Измерительный прибор — это средство измерения, в котором вырабатывается сигнал, доступный для восприятия наблюдателем.

Меры и приборы подразделяются на образцовые и рабочие. Образцовые меры и приборы служат для поверки по ним рабочих средств измерений. Рабочие меры и приборы служат для практических измерений.

Классификация электроизмерительных приборов

Электроизмерительные приборы можно классифицировать по следующим признакам:

· роду измеряемой величины;

Классификация электроизмерительных приборов по роду измеряемой величины:

· для измерения напряжения (вольтметры, милливольтметры, гальванометры);

· для измерения тока (амперметры, миллиамперметры, гальванометры);

· для измерения энергии (электрические счетчики);

· для измерения угла сдвига фаз (фазометры);

· для измерения частоты тока (частотомеры);

Классификация электроизмерительных приборов по роду тока:

Классификация электроизмерительных приборов по степени точности: по степени точности приборы подразделяются на следующие классы точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; и 4,0. Класс точности не должен превышать приведенной относительной погрешности прибора, которая определяется по формуле:

где А — показания поверяемого прибора; А₀ — показания образцового прибора; A_max — максимальное значение измеряемой величины (предел измерения).

Системы измерительных приборов

Классификация электроизмерительных приборов по принципу действия: различают системы электроизмерительных приборов. Приборы одной системы обладают одинаковым принципом действия. Существуют следующие основные системы измерительных приборов:

Разборка и сборка являются ответственными операциями при ремонте приборов, поэтому выполнение этих операций должно быть аккуратным и тщательным. При небрежной разборке портятся отдельные детали, в результате чего к уже имеющимся неисправностям добавляются новые. Прежде чем приступить к разборке приборов, необходимо придумать общий порядок и целесообразность проведения полной или частичной разборки.

Полная разборка производится при капитальном ремонте, связанном с перемоткой рамок, катушек, сопротивлений, изготовлением и заменой сгоревших и разрушенных деталей. Полная разборка предусматривает разъединение отдельных частей между собой. При среднем же ремонте в большинстве случаев производится неполная разборка всех узлов прибора. В этом случае ремонт ограничивается выниманием подвижной системы, заменой подпятников и заправкой кернов, сборкой подвижной системы, регулированием и подгонкой к шкале показаний прибора. Переградуировка прибора при среднем ремонте производится только при потускневшей, грязной шкале, а в остальных случаях шкала должна сохраняться с прежними цифровыми отметками. Одним из качественных показателей среднего ремонта является выпуск приборов с прежней шкалой.

Разборку и сборку необходимо производить с помощью часовых пинцетов, отверток, малых электрических паяльников мощностью 20 – 30 – 50 вт, часовых кусачек, овалогубцев, плоскогубцев и специально сделанных ключей, отверток и т.д. На основании выявленных неисправностей прибора приступают к разборке. При этом соблюдается следующий порядок. Сначала снимается крышка кожуха, прибор очищается внутри от пыли и грязи. Затем определяется момент антимагнитной пружинки и отвинчивается шкала (подшкальник).

Затем отпаивается внешний конец пружины. Для этого стрелка отводится рукой до максимума, причем пружинка закручивается. К пружинодержателю прикладывают нагретый электрический паяльник, и пружинка, отпаиваясь, соскальзывает с пружинодержателя. Теперь можно приступить к дальнейшей разборке. Специальным ключом, комбинированной отверткой или пинцетом отвинчивают контргайку и оправку с подпятником. Выводят крыло воздушного или магнитного успокоителя, а у приборов с квадратным сечением коробки снимают крышку успокоителя.

После выполнения этих операций вынимается подвижная система прибора, проверяются подпятники и концы осей или кернов. Для этого их осматривают под микроскопом. В случае надобности керны вынимаются для заправки при помощи ручных тисочков, бокорезов или кусачек. Захваченный керн слегка поворачивается при одновременном осевом усилии.

Дальнейшая разборка подвижной системы по составным частям производится в тех случаях, когда не удается вынуть керн (вынимается ось). Но прежде чем разобрать подвижную систему по частям, нужно произвести фиксацию взаимного расположения деталей, закрепленных на оси: стрелки относительно железного лепестка и крыла успокоителя, а также деталей вдоль оси (по высоте). Для фиксации расположения стрелки, лепестка и крыла успокоителя изготовляется приспособление, в котором имеется отверстие и углубления для пропускания оси и поршенька.
При сборке приборов необходимо особое внимание уделять тщательности установки подвижных систем в опоры и регулировке зазоров. последовательность операций сборки обратна их последовательности при разборке.

Источник

Ремонт электроизмерительных приборов

электрические приборы, дистанционно измеряющие неэлектрические величины. Электротермометрами измеряют на тепловозе температуру воды и масла, электроманометрами — давление масла, топлива и воздуха. Каждый из этих приборов состоит из указателя и измерителя (датчика). Измеритель помещают в ту среду, параметры которой он измеряет, а указатель устанавливают на пульте управления. Измеритель и указатель соединены проводами. Основные части электротермометра и электроманометра в принципе одинаковы В обоих приборах изменяющимся фактором является величина сопротивления измерителя, помещенного в контролируемую среду. В электроманометре величина сопротивления изменяется механическим передвижением ползунка под действием деформирующейся (от давления жидкости) диафрагмы, в электротермометре — в зависимости от температуры жидкости, в которую он помещен С увеличением температуры сопротивление элемента измерителя увеличивается, с уменьшением — уменьшается. Сопротивления измерителя электрически соединены с элементами указателя по мостовой схеме, в результате чего изменение этого сопротивления приводит к взаимодействию элементов указателя.

Указатель представляет собой магнитоэлектрический лого-метр с подвижным магнитом и двумя парами неподвижных катушек, расположенных под углом друг к другу Логометр измеряет не величину тока, а отношение тока, в связи с чем показания его не зависят от колебания напряжения источника питания. Принцип работы логометра основан на свойстве свободно подвешенного магнита устанавливаться в направлении результирующего магнитного поля, в котором он находится. Катушки Л1 и Л2 логометра (рис. 90, а) включены на постоянное напряжение. В цепь катушки Л2 включен резистор Я, а в цепь другой катушки — резистор Ях Когда тока в катушке нет, на стрелку, закрепленную на одной оси с магнитом, действует только поле неподвижного магнита, предназначенного для возвращения стрелки в исходное положение..

Величина тока в катушках зависит от соотношения величин сопротивлений в их цепях. Если токи равны, то напряженность магнитных полей, создаваемых этими токами, будет также одинакова. Если сопротивление резистора Я_х уменьшится, то увеличится ток в катушке Л1 и, следовательно, повысится напряженность поля, создаваемого этой катушкой. При этом стрелка отклонится, например, влево. Если сопротивление резистора Я_х увеличится, ток в катушке Л1 уменьшится и стрелка под действием преобладающего магнитного поля отклонится вправо. Таким образом, от изменения сопротивления изменяется распределение тока в катушках логометра, а стрелка, подвешенная в

Рис. 90 Электроманометр (а) и электротермометр (б)

магнитном поле этих катушек, отклоняется на определенную величину. Каждому значению 7?_х соответствует определенный угол отклонения стрелки.!

Измеритель электроманометра представляет собой металлический корпус, в нижней части которого через отверстие в штуцере 8 подводится масло (или другая жидкость или воздух), давление которого измеряется. Масло давит на диафрагму 7, а последняя, выгибаясь вверх, давит на стержень 9. Последний перемещает рычаг 10, который в свою очередь передвигает изоляционную колодочку с ползунком 12. На левом конце этой колодочки укреплен контакт, который вместе с колодочкой под действием рычага перемещается вдоль реостата (потенциометра) 11. Выводы от обоих концов реостата и подвижного контакта присоединены проводами 14 к указателю, находящемуся на пульте управления, и к батарее. Штуцер 13 соединяет измеритель с атмосферой. Перемещаясь под действием давления масла по реостату, контакт изменяет величину сопротивления, что приводит к перераспределению токов в катушках логометра и заставляет отклоняться стрелку указателя.

Измерители электроманометров на разные пределы давления имеют одинаковые механизмы и отличаются только упругостью диафрагм.

Теплочувствительный элемент измерителя электротермометра (рис. 90, б) состоит из круглого корпуса нержавеющей стали, внутрь которого помещен резистор 19 из никелевой проволоки, намотанной на пластину слюды. Для лучшей теплопроводности между корпусом измерителя и проволокой помещены серебряные пружинящие теплопроводящие пластины 18. От непосредственного соприкосновения с проволокой резисторы изолированы слюдяными пластинами 21. При помощи штепсельных разъемов 3 и 22 измеритель соединен проводами 14 с указателем, помещенном в корпусе 4. Теплочувствительный элемент сделан из никеля, но никель имеет недостаток — температурный коэффициент различных партий проволоки значительно разнится. Чтобы устранить это и сделать взаимозаменяемыми термочувствительные элементы, последовательно с никелевой проволокой включают резистор 20 из манганина. Величина этого резистора подбирается так, чтобы все термочувствительные элементы имели одинаковые сопротивления.

Магнит 16 указателя вместе со стрелкой закреплены на оси Для уменьшения износа ось опирается в подпятники, которые сделаны из твердого материала — агата, а по концам оси вставлены кобальтовольфрамовые керны. Подвижная система сбалансирована противовесом. Для защиты от внешних магнитных полей катушки логометра 6 снаружи охватываются кольцевым экраном 17 из пермалоя. Для успокоения подвижной системы применен демпфер 15, а постоянный магнит 5 возвращает стрелку в нулевое положение при выключенном питании. Постоянные резисторы 1,2 и другие в мостовой схеме измерителя изготовлены из манганина или константана — материалов, у которых сопротивление от температуры окружающей среды почти не меняется. Некоторые резисторы намотаны из медной проволоки — они служат для компенсации температурных погрешностей, возникающих в катушках логометра. Резисторы указателя укреплены на основании и имеют различное назначение. Одни из них образуют плечи моста, другие компенсируют температурные погрешности в катушках; есть резисторы, которые понижают входное напряжение и регулируют установочные токи в катушках логометра. Провода 14, связывающие измеритель с указателем, являются частью плеч моста.

Термореле ТРК-3, служащее для защиты дизеля от перегрева воды и масла в системе охлаждения, состоит из термобаллона (погружаемого в измеряемую жидкость) с капиллярной трубкой, соединенной с камерой сильфона. Все эти детали заполнены жидкостью, которая значительно расширяется при нагреве. Как только температура жидкости поднимется, повышается и давление внутри термобаллона. Давление это передается на сильфон, который перемещается, увлекая за собой шток, и через рычаг воздействует на пружину.

Термореле, контролирующее температуру масла (на тепловозе 2ТЭ10Л), срабатывает при температуре масла 85±2°С, а термореле, контролирующее температуру воды, срабатывает при температуре воды 92±2°С.

Дифференциальные манометры (дифманометры), служащие для измерения разрежения в картере дизеля и его остановки при повышении давления, состоят из прозрачного корпуса, в котором просверлены два вертикальных и один горизонтальный каналы. Горизонтальный канал соединяет оба вертикальных. В каналы налита подсоленная вода с хромпиком (соль — для улучшения проводимости, хромпик — для окраски). Левый канал через штуцер трубкой соединен с картером дизеля, правый — с атмосферой. В правый канал вставлены два медных контакта, изолированные друг от друга. Между трубками укреплены шкалы «Разрежение» и «Давление». Уровень жидкости в обеих трубках совпадает с отметкой 0. Концы контактов устанавливаются выше отметки 0 на 15 мм. Когда в картере разрежение, уровень жидкости в левой трубке поднимается выше нулевой отметки. Когда давление в картере возрастает, уровень жидкости в левой трубке опускается, а в правой поднимается и замыкает контакты, что приводит к остановке дизеля.

Ремонт приборов Наиболее характерными дефектами деталей измерителя электроманометра являются трещины, погнутости, повреждения резьбы. Если детали (крышка, корпус, диафрагма) имеют трещины, их заменяют новыми. Сорванную резьбу наплавляют газовой сваркой и вновь нарезают большего размера (например, с М12 на М14 и т. д.) с последующим изготовлением сопрягаемой детали под новый размер. Колодку с качалкой заменяют при трещинах, изломах, осевом люфте более 0,06 мм. Штепсельные вилки, имеющие трещины, подгары, дефектную резьбу, заменяют. Приемник после ремонта проверяют на герметичность давлением 9 кгс/см 2 для приемника ЭДМУ-6 и давлением 22,5 кгс/см 2 — для приемника ЭДМУ-15Ш.

Потенциометры заменяют при трещинах и изломах корпуса, обрыве или перетирании проводов щетками. При износе проводов менее чем на половину толщины потенциометр допускается повернуть на 180°, при большем износе обмотку заменяют. Новый провод наматывают на очищенную поверхность с плотной укладкой витков. После намотки и припайки концов к ушкам каркаса обмотку лакируют бакелитовым лаком и сушат вначале на воздухе, а затем в печи при температуре 60—80°С. Рабочую поверхность зачищают шкуркой и полируют.

Измеритель электротермометра разбирают при пробое изоля ции, трещинах в трубке, повреждениях резьбы. При обрыве манганиновой или никелевой спирали их наматывают вновь. Поврежденные изоляцию и трубки заменяют.

Механические детали указателя электротермометра (корпус, основание, резьбовые соединения) ремонтируют так же, как и механические детали измерителя. Логометр и подвижную часть измерителя разбирают при изломе стрелки, обрыве витков ка тущек или неплавном ходе. При необходимости производят заточку кернов малозернистым камнем, затем полируют пастой. Работы эти делают на токарном станке. Запрессовку кернов в ось подвижной системы производят легким постукиванием молотка через медную накладку.

Если стрелка указателя устанавливается на делениях ци ферблата нечетко и колеблется в течение 2—3 с, значит произошло размагничивание постоянного магнита. Для намагничивания надо северный полюс постоянного магнита совместить с южным полюсом электромагнита и включить питание последнего.

Катушку логометра заменяют при обрывах, межвитковом замыкании, обгорании изоляции. Исправные катушки пропитывают бакелитовым лаком с последующей сушкой на воздухе. При необходимости производят балйнсировку подвижной системы указателя. Работу эту выполняют под током перемещением балансировочных грузиков при вертикальном и горизонтальном положениях стрелки. При правильной балансировке стрелка в указанных положениях не должна отклоняться от нулевой отметки. Грузики после балансировки закрепляют щеллачным лаком. Приборы считаются исправными, когда подвижная система свободно вращается в опорах с наименьшим осевым люфтом, между стрелкой и циферблатом имеется зазор 0,9—1,5 мм, сопротив ление изоляции катушек логометра находится в пределах 15— 20 МОм и контактное нажатие щетки на потенциометр составляет 1,5—3,2 гс.

После ремонта электроманометры проверяют на стенде по контрольному прибору. При этом сравнивают его показания с показаниями пружинного манометра. Проверку проводят по всем отметкам шкалы при прямом и обратном ходе. Электротермометр проверяют также при помощи эталонного указателя, а температуру жидкости, в которую погружается датчик электротермометра, — обычным термометром.

Ремонт дифференциального манометра сводится к замене неисправных контактов, периодическому добавлению жидкости или к ее замене.

Ремонт дистанционных капиллярных термометров и манометров производят в специальных мастерских, оборудованных стен дами. На стенде дистанционные термометры заполняют хлор-метилом, а дистанционные манометры — бензином или другим наполнителем (керосином, лигроином). Испытание и регулировку термореле выполняют на стенде, оборудованном нагревательными элементами для воды. Нагревая воду с погруженным в нее датчиком термореле, по показаниям контрольного термометра сверяют и регулируют показания термореле. На стенде установлены электродвигатель с насосом, а также аппараты сигнализации включения и отпадания микропереключателей. Регулировку термореле ведут изменением затяжки регулировочной пружины.

Источник